《化合物半导体芯片工厂设计规范》

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SJ

中华人民共和国电子行业标准

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化合物半导体芯片工厂设计规范

Codefordesignofcompoundsemiconductorchipmanufacturingfactory

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XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中华人民共和国工业和信息化部  发布

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1总则

1.0.1为在化合物半导体芯片工厂设计中贯彻执行国家现行法律、法规，做到

技术先进、安全可靠、经济适用、节约资源，并符合职业卫生和环境保护的

要求，制定本规范。

1.0.2本规范适用于新建、改建和扩建的生产制造化合物半导体外延片、化合

物半导体芯片工厂的工程设计。

【条文说明】本规范为化合物芯片工厂设计的行业标准，适用于各种类型化

合物半导体芯片工厂的新建、扩建和改建设计。目前常用的化合物半导体材

料有砷化镓（GaAs）、磷化铟（InP）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等，不

同材料的生产和加工方式有很多种。由于化合物半导体外延、化合物半导体

芯片种类较多，技术发展迅速。为适应不同技术水平芯片生产对于环境的需

求，本规范对于工业、总体、建筑与结构、微振动控制、气体动力、暖通空

调净化、给排水、电气、化学品、空间管理与BIM、绿色低碳等方面制定工

程设计中英遵循的相关规定，确保工程设计做到技术先进、安全可靠、经济

适用、环境友好。

1.0.3化合物半导体芯片工厂设计，除应符合本标准外，尚应符合国家现行有

关标准、规范的规定。

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2术语

2.0.1化合物半导体Compoundsemiconductor

由两种或两种以上元素以确定的原子配比形成的并具有确定的禁带宽度和能

带结构等半导体性质的化合物。

2.0.2外延epitaxy

采取化学反应晶体生长技术，在决定晶向的化合物基质衬底表面上生长有相

同晶格结构的一层或多层半导体材料的过程。

2.0.3金属有机化合物化学气相沉积设备metal-organicchemicalvapor

deposition（MOCVD）machine

利用有机金属热分解反应进行气相外延生长金属有机化合物半导体的生长设

备。

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3基本规定

3.0.1化合物半导体芯片工厂设计应合理利用资源，保护环境，防止和减少在

建设生产活动中产生废气、废水、废液、废渣、粉尘以及噪声、振动、电磁

波辐射对环境的污染和危害。

3.0.2化合物半导体芯片工厂在设计时应符合下列规定：

1应满足设备搬入、安装、调试、检修、维护及生产管理的要求；

2应根据生产工艺的特点，采取节约能源措施，采用节能环保的新技术、

新设备、新材料；

3应满足职业健康与安全的要求；

4应满足消防安全的要求。

3.0.3化合物半导体芯片工厂设计应满足生产工艺要求，并应根据未来生产规

划或生产工艺改进需求考虑预留条件。

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4工艺工程

4.1一般规定

4.1.1工艺工程设计应符合下列规定：

1生产高效率和保障产品质量；

2保障生产人员的劳动安全，减轻劳动强度；

3生产线的人流、物流顺畅；

4选用经济、适用的工艺参数；

5具备灵活性和适应性；

6降低工程造价和减少运行费用。

4.1.2工艺工程设计参数应根据生产工艺的特点确定，并应符合下列规定：

1生产空间、面积、动力供给应满足产品生产大纲的要求；

2生产环境、动力品质参数应满足生产工艺的要求；

3原辅材料、产品储运设施应满足工艺生产的要求；

4宜预留生产线产能提升、升级改造所需的空间、面积、动力需求。

【条文说明】4.1.2目前常用的化合物半导体材料有砷化镓（GaAs）、磷化铟

（InP）、氮化镓（GaN）、碳化硅（SiC）等，不同材料的生产和加工方式有很

多种，使用的生产设备，生产环境，动力需求以及动力品质有所不同，因此，

工艺工程设计需要根据化合物半导体材料生产工艺的特点和具体要求，搜集

工艺条件，确定工程设计参数，这也是工厂设计的前提条件。

考虑到化合物半导体材料的不同，工艺技术发展的多变性，宜采取较为

灵活的设备布置形式和设备安装方式；工程设计中预留生产面积（含仓储）、

设备搬运通道、动力、自动化搬运设备接口和空间是必要的。

4.1.3与生产工艺直接相关的生产车间宜采用连续运转的生产组织方式。

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4.2基本工序与生产协作

4.2.1化合物半导体芯片工厂的生产工序应根据不同产品的生产工艺确定，基

本工序可根据附录A确定。

【条文说明】4.2.1化合物半导体芯片制造类似硅集成电路芯片制造，附录

A.0.1化合物半导体芯片制造基本工艺流程框图反映了化合物半导体芯片制造

主要流程和工序之间的逻辑关系，以光刻工序为中心的循环往复，从几十道

至几百道加工步骤，最终形成器件所需的图形和布线，该流程框图中未包括

批量生产所必须的检验和测量工序，以及针对特定产品结构所需的特定加工

工序。针对不同化合物半导体材料特定加工工序，在条文解释中进行了说明。

随着化合物半导体芯片技术的不断发展，这些特定加工工序也在不断的增加。

因此，在工程设计中工艺设计人员应以附录A为基础，仔细了解具体项目的

产品和工艺路线，制定出适合具体项目的工艺流程。

4.2.2厂区内应配置辅助生产设施。不同生产厂房之间生产区宜采用连廊方式

进行生产连接。

【条文说明】4.2.2化合物半导体芯片工厂生产需要生产辅助部门和厂务配套

设施，生产辅助部门包括，车间办公、换鞋、更衣、休息、参观、质检、维

修、仓储、消防值班等技术服务部门。厂务配套设施包括，变配电、空调机

房、冷冻站、空压站、纯水站、冷却循环水站、废水处理站、废液收集站、

化配站、大宗气体站、特气站等动力保障部门。

4.2.3厂区内部分辅助生产工序可采用外部协作方式实现：

1生产设备的大修，仪器仪表的校验；

2生产工艺过程需使用的工具、掩膜版、模具的制作和修理；

3原辅材料及成品的厂外运输；

4洁净服的清洗；

5废液、废晶圆片和其它固体废弃物的回收处理。

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4.3工艺区划

4.3.1工艺区划应符合下列规定：

1生产线应根据工艺流程布置；

2相同工序的设备宜集中布置；

3设备布置应设置搬运、安装、操作、维修的空间；

4生产区的人流和物流出入口应分别设置；

5生产区域应设置设备搬运口和搬运通道；

6光刻设备和其它振动敏感的设备宜远离振动源布置；

7外延设备宜集中布置；

8与生产密切联系的辅助生产部门宜靠近生产区；

9下技术夹层可根据工艺设备和工艺辅助设备的需要选择合适的布局方

式；

10采用自动搬运系统时，要考虑生产区自动搬运系统传输空间和布局规

划。

【条文说明】4.3.1本条规定了工艺区划的主要原则：

2化合物半导体芯片生产相同工序集中布置，有利于生产管理和设备加

工能力调整，相同工序生产环境要求基本一致，易于进行环境的控制和调整，

动力供应和各类排放的品种、性质相近、负荷集中，有利于管道布置，节能

降耗和安全生产。例如，光刻设备集中布置，有利于微振设计，化学气相沉

积设备（CVD）集中布置，有利于特种气体集中供应和管线排布。

7很多外延设备使用氢气，宜将外延设备集中布置，为防止氢气泄露，

为各专业采取必要的安全措施带来便利条件。

8为了应对洁净生产车间突发事件，紧急应变中心（EmergencyResponse

Center,ERC）等辅助生产部门需要靠近洁净生产区入口设置。

9化合物半导体芯片生产主设备和辅助设备有采用同层布置，有结合洁

净送风方式，将辅助设备布置在下技术夹层，要结合具体项目综合确定。

10随着芯片制造尺寸的加大，工艺区划之初要考虑自动搬运系统在生产

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区的物流通道，房间吊顶下的合理运行空间，穿越楼板的洞口位置等。

4.3.2生产区设置参观设施时，参观通道宜与洁净生产区隔离，并应保证生产

区物流和人员疏散通道的通畅。

4.3.3外延设备应设置单独房间。

【条文说明】4.3.3外延设备经常用到氢气，氢气属于易燃易爆气体，将使用

氢气的外延设备单独隔离设置，穿越房间的管道严格封堵，避免氢气泄漏至

其他不相关联的区域，有利于控制风险，有利于各专业采取相关措施。

4.3.4光刻工序宜集中设置在单独房间内。

【条文说明】4.3.4光刻设备属于精密精细加工设备，也是芯片制造的关键工

序，通常温度、湿度以及空气洁净度控制要严于其他加工工序，将光刻工序

设置在单独房间内有利于环境要求的控制和调整。

4.3.5厂区内应设有原辅材料和产品仓储设施，并应符合下列规定：

1应根据所存储物料的物理化学性质和存储环境要求，分类设置各类库

房；

2设置必要的甲乙类仓库；

3主要原辅材料和产品仓库宜设置装卸货平台；

4当使用叉车搬运时，应设置叉车充电区。

【条文说明】4.3.52化合物半导体芯片制造通常会使用不同种类的化学品

和特种气体，在厂区室外设置甲乙类仓库有利于保障生产厂房的安全，有利

于生产的连续性。

4.4设备配置

4.4.1生产设备和辅助生产设备宜选择安全可靠、自动化程度高、节能环保、

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易于维修保养的设备，洁净区内的生产设备还应符合现行国家标准《电子工

业洁净厂房设计规范》GB50472的有关规定。

4.4.2对振动敏感的工艺设备应满足相应的微振控制标准。

【条文说明】4.4.2通常光刻设备和部分量测设备等有微振动控制要求，工艺

工程设计中需要考虑这部分内容。

4.4.32英寸～6英寸芯片生产线宜采用港湾式洁净室；8英寸及以上芯片生

产线宜采用开放式洁净室，设备采用微环境和标准机械接口系统。

4.4.48英寸及以上芯片加工生产线宜采用自动物料搬送系统（AMHS）。

【条文说明】4.4.4采用自动物料搬送系统（AMHS）可有效降低操作人员的

劳动强度，减少物料传输的失误，有利于芯片制造的加工和管理，加快传输

速度，提高产能，合理利用空间，降低生产环境要求等方面有诸多益处，对

于大规模生产和有条件的企业可以考虑。

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5厂址选择及总体规划

5.1厂址选择

5.1.1厂址选择应符合国家及地方的总体规划要求，应按建设规模、原材料来

源、交通运输、供电、供水、供气、工程地质、企业协作条件、场地现有设

施、环境保护和产品市场流向各因素进行技术经济比较后确定。

5.1.2厂址选择应符合下列要求：

1应避免生产的危险或有害因素对周边人群居住或活动环境产生影响。

2应避开大气含尘量高及含有对工艺生产有影响的化学物质的区域。

3建设场地环境的振源和振动值不得对工艺生产造成不利影响。

4工程地质、水文复杂的地带及具有开采价值的矿藏区不应选为厂址。

【条文说明】5.1.21化合物半导体芯片厂房所需生产原料较多具有毒有害

及易制爆危险化学物质。在厂房选址时，应考虑厂房对周边人群居住或活动

环境的影响，避免工厂的危险有害因素对周边人群居住或活动环境造成污染

与危害。在设置距离满足《建筑设计防火规范》GB50016相关规定的前提下，

尽量避免建设在人员生活、活动密集地区；

2厂址应选择在大气含尘量低，远离化工厂、制药厂、垃圾焚烧厂的地区，

厂址如不能远离严重空气污染源时，则应位于最大频率风向上风侧或全年最

小频率风向下风侧；

3厂址选择应远离铁路、码头、飞机场、交通要道等有振动或噪声干扰的区

域。

5.1.3厂址应具有满足生产生活及发展规划所必需的水源、电源和燃气，并应

满足企业远期发展规划的需要。

5.1.4工厂防洪标准应按100年重现期确定，场地设计标高应高于设计频率水

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位0.5m。

5.2总体规划

5.2.1厂区宜包括生产、动力、管理、仓储等功能区域，以生产区为核心布置。

生产、动力、管理之间的人员宜通过连廊进行联系。

【条文说明】5.2.1化合物半导体芯片厂区通常建筑规模较大，生产、运维及

管理研发人员较多，采用连廊作为各建筑间人员联系的通道可以有效地减少

人员行走的距离，减少更衣、换鞋的时间，以及外界环境的影响，连廊可根

据气候条件采用开敞式或封闭式，连廊的高度不得影响厂区车辆通行。

5.2.2厂区的总体规划应符合所在地区的规划要求，应根据工厂的规模、生产

流程、交通运输、环境保护、消防、安全卫生等要求，结合场地自然条件、

用地周边环境确定。

5.2.3厂区的总平面布置应符合下列要求：

1总平面布置应符合生产工艺流程及微振控制要求。生产厂房根据生产

工艺特点和各种功能区的具体要求，宜结合多层布置；

2生产、动力、管理、仓储区各功能区域应合理布置。各种辅助和附属

设施宜邻近其服务的车间，动力供应设施宜接近负荷中心；

3原料物料的运输路线应短捷、方便，并应避免物流与人流交叉干扰。

【条文说明】5.2.32化合物半导体芯片厂区总平面布置时，在充分考虑产品

生产工艺特点和具体工程项目中洁净厂房与各功能区合理布置的情况下，在

合理进行人流、物流组织，方便运行维护管理、合理布置公用动力管线、降

低能量消耗、确保安全生产的条件下，尽量使各种辅助和附属设施邻近其服

务的车间，服务路径最短化，最大限度的降低建设及运维成本。

5.2.4厂区内宜规划设备搬入路线流线及临时存储场地。

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【条文说明】5.2.4工厂从试生产到满负荷生产时间较长，工艺设备通常分批

购置及到货。而设备在净化区的搬运及安装耗时较多，所以在生产厂房附近

宜有面积较大的临时存储场地，用于到货的生产设备临时堆放。

5.2.5对于有微振控制要求的厂房，应对场地进行实际测试，并应与容许振动

值比较分析后确定位置选择。

【条文说明】5.2.5芯片厂房在位置选择时，应实际测定拟建工厂厂址或已有

工厂内拟选择芯片厂房的场地周围，现有振源和预测可能的振源的振动影响。

此项测定正逐渐被相关科技人员和工程项目承建者关注和重视，但是由于微

振控制要求和各类振源对微振控制的影响评价的技术复杂性，所以本条规定

中强调“实际测定”和“模拟振源”的影响。

5.2.6储存易燃、易爆、有毒物品的库房、储罐宜布置在场区全年最小频率风

向的上风侧，并应远离火源、主要建（构）筑物和人员集中的地带。

5.2.7厂区道路的面层应选用整体性能好、发尘少的材料。

【条文说明】5.2.7为减少电子工业洁净厂房周围的尘源或散发微粒的数量，

规范中规定，在芯片厂房周围及其周边或对于设有芯片厂房的电子工厂内相

关道路的路面选择时，应选择整体性能好、不易产生裂缝的材料，不得选用

容易发尘材料铺砌，通常推荐采用沥青路面。

5.2.8厂区绿化不应种植易产生花粉及飞絮的植物。

【条文说明】5.2.8芯片洁净厂房周围进行绿化时，一般可以采用铺草坪的方

式或草坪间种灌木等树种的方式。由于电子产品的品种较多，不可能推荐一

种绿化方式，考虑到种植各类树种、花草等可能产生花粉等尘粒，并且微粒

的化学组成十分复杂，为确保产品质量，本规范中规定：不应种植对生产环

境和产品质量有影响易产生花粉及飞絮的植物。

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6建筑与结构

6.1一般规定

6.1.1化合物半导体芯片工厂的建筑平面和空间布局应满足生产工艺流程的

要求，并适应产品生产发展的灵活性。

【条文说明】6.1.1化合物半导体芯片厂房的建筑平面和空间布局应具有适当

的灵活性，为生产工艺的调整创造条件。本条规定是指在不增加面积、高度

的情况下，进行局部的工艺和生产设备调整，在这种情况下，厂房柱网选择

及内墙的可变性就是一个重要的措施。为此，在厂房设计时不宜采用内墙承

重体系，并应在柱网选择时优先考虑大跨度柱网，为工艺布局及后续调整预

留条件。

6.1.2厂房应合理组织人流、物流及消防疏散路线，并根据需要设置参观通道。

【条文说明】6.1.2化合物半导体芯片工厂在考虑其平面布局和构造处理时,

应合理组织人流、物流运输及消防疏散线路，避免一般生产对洁净生产带来

不利的影响。当防火要求与洁净生产要求有冲突时，应采取措施，在确保消

防疏散的前提下，减少对洁净生产的不利影响。随着芯片厂房对参观需求的

不断提高，在方案初始应考虑参观走道的设置条件，在满足参观与工艺生产

的互不干扰的同时，力求参观效果的最优化。

6.1.3工厂外围护结构的材料选型应符合生产所需环境的气密、保温、隔热、

防火、防潮、防尘、耐久、易清洗等要求，宜采用成品预制板材，满足装配

式建筑相关要求。

【条文说明】6.1.3化合物半导体芯片厂房由于常年保持恒温恒湿净化的环境，

如果气密、保温和隔热的措施不到位，会增加工厂生产的能源消耗。防潮、

防尘、耐久及易清洗也主要是满足工厂净化环境的要求。成品预制板具有构

件可在加工厂内进行机械化和产业化生产，施工现场可直接安装，方便快捷，

可缩短施工工期，产品质量更易得到有效控制等优点。在国家大力推行装配

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式的背景下，本类芯片厂房的外围护结构应优先选用成品预制板材。

6.1.4生产厂房设备宜采用货梯搬运，厂房内应设置与生产设备尺寸和重量匹

配的货运电梯。当在外墙设置设备搬入的吊装口及吊装平台时，应考虑设备

搬入的安全性及便捷性。

【条文说明】6.1.4芯片生产所使用的设备昂贵,从安全角度考虑使用电梯是

比较稳妥的搬运方式。在净化等系统的设备安装以及工艺设备搬入初期，由

于搬运量较大，通常也会采用吊装的方式来搬运。此外，有些超重超宽的设

备无法用电梯搬运时，也需要采用吊装的方式来搬运。

6.1.5生产厂房内应设有工艺设备、动力设备的运输安装通道；搬运通道区域

的楼地面应满足搬入设备荷载要求。

6.1.6生产厂房中技术夹层、技术夹道的建筑设计,应满足各种风管和各种动力

管线安装、维修要求。

6.1.7生产厂房结构的安全等级、结构设计年限、结构重要性系数应符合现行

国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068的有关规定。

6.1.8生产厂房结构的抗震设防类别应遵守现行国家标准《建筑工程抗震设防

分类标准》GB50223的规定。

6.1.9工艺生产楼层可采用华夫板、开洞厚板或格构梁等楼盖形式。

【条文说明】6.1.9华夫板为Waffle板见图6.1.9（a）所示、开洞厚板为Cheese

板见图6.1.9（b）所示，格构梁见图6.1.9（c）所示。楼层开有洞口是为了满

足气体垂直层流和二层配管的要求。

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（a）华夫板示意(b)开洞厚板(c)格构梁

图6.1.9楼盖示意图

6.1.10生产厂房内具有完整工序或连续性工艺生产设备布置的洁净生产区不

宜设置伸缩缝。

6.1.11生产厂房上部结构与基础之间不应设置隔振支座。

6.2防火与疏散

6.2.1化合物半导体芯片生产厂房的火灾危险性类别应为丙类,并应符合《建

筑防火通用规范》GB50037及相关国家标准的规定。建筑耐火等级不应低于二

级。

6.2.2厂房和仓库的层数和每个防火分区的最大允许建筑面积应符合表6.2.2-1

和表6.2.2-2的规定：

表6.2.2-1厂房的层数和每个防火分区最大允许建筑面积

生产的厂房的耐最多允每个防火分区最大允许建筑面积（m2）

火灾危火等级许层数单层多层高层地下或半地下厂房

险性类厂房厂房厂房（包括地下或半地

别下室）

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甲一级240003000--

二级30002000

乙一级不限500040002000-

二级6400030001500-

丙一级不限不限60003000500

二级不限800040002000500

丁一、二级不限不限不限40001000

戊一、二级不限不限不限60001000

表6.2.2-2仓库层数和面积

储存物品的仓库的最多每座仓库的最大允许占地面积和每个防火分区的最

火灾危险性耐火等允许大允许建筑面积（m2）

类别级层数单层仓库多层仓库高层仓库地下或半地

下仓库（包

括地下或半

地下室）

每座防火每座防火每座防火防火

仓库分区仓库分区仓库分区分区

甲3、4项一级118060-----

1、2、5、一、二1750250-----

6项级

乙1、3、4一、二32000500900300---

项级

2、5、6一、二528007001500500---

项级

丙1项一、二5400010002800700----150

级

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2项一、二不限600015004800120040001000300

级

丁一、二不限不限3000不限150048001200500

级

戊一、二不限不限不限不限2000600015001000

级

6.2.4生产厂房洁净区的上技术夹层、下技术夹层和洁净生产层，当按其构造

特点和用途作为同一防火分区时，上、下技术夹层的面积可不计入防火分区

的建筑面积，但应分别采取相应的消防措施。

【条文说明】6.2.4化合物半导体芯片洁净厂房多为垂直单向流洁净室。此类

洁净室的洁净生产区与下技术夹层是以多孔活动地板和多孔混凝土板分隔，

下技术夹层是回风静压箱，并可能安装生产辅助设施、各类管线等。多孔活

动地板上开孔多少视回风量确定，而多孔混凝土板上的开孔每个孔洞的直径

一般是350mm左右，下技术夹层不设岗位操作人员。上技术夹层是送风静压

箱，它以布置高效空气过滤器和灯具的吊顶格栅与洁净生产区相连。上技术

夹层没有岗位操作人员。由于上述构造特点和使用特性，洁净室的上下技术

夹层的建筑面积可不计入防火分区的建筑面积。上下技术夹层和洁净生产层，

按其构造特点和用途，可作为同一防火分区。对于非单向流的技术夹层，一

般均设在吊顶上部，其洁净生产层与吊顶上部的技术夹层按同一防火分区进

行设计、建造。

6.2.5厂房内任一点至最近安全出口的直线距离不应大于表6.2.5的规定。

表6.2.5厂房内任一点至最近安全出口的直线距离（m）

生产的火耐火等级单层厂房多层厂房高层厂房地下或半

灾危险性或多层、高地下厂房

类别层厂房的（包括地

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首层下或半地

下室）

甲一、二级3025--

乙一、二级755030-

丙一、二级80604030

丁一、二级不限不限5045

戊一、二级不限不限7560

6.2.6丙类厂房洁净室（区），在关键生产设备设有火灾报警和灭火装置以及

回风气流中设有灵敏度严于0.01%obs/m的早期火灾报警探测系统后，其每个

防火分区最大允许建筑面积不限，安全疏散距离不应大于表6.2.5规定的安全

疏散距离的1.5倍，当洁净生产区人员密度小于0.02人/m2时，安全疏散距离

不应大于120m。

6.2.7厂房安全出口的设置，应符合下列规定：

1安全出口数目，应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016

和《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472中的有关规定。

2丙类生产厂房在洁净生产区人员密度小于0.02人/m2，且洁净生产区与

生产支持区位于不同的防火分区时，可共用安全出口，安全出口应设置共用

前室或安全通道。

【条文说明】6.2.72洁净室内操作人员较少，人员密度极低，生产支持区

内主要为人员流动巡查。因此当洁净室与生产支持区位于不同的防火分区时，

可通过设置共用前室或安全通道共用疏散出口。

6.2.8洁净生产区与非洁净生产区在一个防火分区内时，洁净生产区与非洁净

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生产区之间应设置不燃烧体隔断措施。

1洁净生产区与非洁净生产区之间隔墙的耐火极限不应低于1h；

2当隔墙不到顶时，其相应顶棚的耐火极限不应低于1h；

3该隔墙上的门窗耐火极限不应低于乙级。

【条文说明】6.2.8控制了防火分区建筑面积后,还需要在一个防火分区内将洁

净区与非洁净区之间设置防火分隔，本条规定防火分隔应为不燃烧体，并规

定了耐火极限，主要是从保护洁净区的财产安全出发。

6.2.9当厂房洁净区与非洁净区设置在同一个防火分区，洁净区按本规范6.2.6

条相关要求设置，且满足与非洁净之间按本规范6.2.9条相关要求分隔时，洁

净区的的防火分区面积及安全疏散距离按本规范6.2.6条执行；非洁净区的防

火分区面积按本规范6.2.2-6.2.3条条执行，安全疏散距离应按本规范6.2.5条执

行。

【条文说明】6.2.9本条明确了当洁净与非洁净区设置在一个防火分区时，应

各自满足各自区域的防火分区及疏散距离的相关要求。

6.2.10洁净生产厂房的外墙应在设置便于消防救援人员出入的消防救援口，

并应符合下列规定：

1沿外墙的每个防火分区在对应消防救援操作面范围内设置的消防救援

口不应少于2个，且应均匀布置，对应消防救援操作面范围内间距不宜大于

80米；

2当为满足洁净生产需求，建筑设置为无外窗的建筑时，应每层设置消

防救援口，有外窗的建筑应自第三层起每层设置消防救援口；

3消防救援口的净高度和净宽度分别不应小于1.0m，当利用门时，净宽

度不应小于0.8m；

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4消防救援口应易于从室内和室外打开或破拆，采用玻璃窗时，应选用

安全玻璃；

5消防救援口应设置可在室内和室外识别的永久性明显标志。

【条文说明】6.2.10消防救援口要结合楼层走道两侧或端部外墙上的开口以及

救援场地，在外墙上选择合适的位置设置，确保具有外墙的每个防火分区均

设置不少于2个消防救援口，消防救援口可以利用符合要求的外窗或门。

由于化合物半导体芯片厂房房洁净室（区），在关键生产设备设有火灾报

警和灭火装置以及回风气流中设有灵敏度严于0.01%obs/m的早期火灾报警探

测系统后，其每个防火分区最大允许建筑面积不限，为保证消防人员的进入

及扑救，本条限制了消防救援口应均匀布置，且对应消防救援操作面范围内

间距不宜大于80米

本条规定的“无外窗的建筑”是指建筑外墙上未设置外窗或外窗开口大

笑不符合消防救援窗的要求，包括部分楼层无外窗或全部楼层无外窗的建筑。

化合物半导体芯片厂房由于常年需保持恒温恒湿净化的环境，开设外窗会对

厂房气密、保温和隔热造成一定影响，增加工厂生产的能源消耗，故而，洁

净室（区）外墙应尽量少开或不开窗。但洁净芯片厂房空间密闭,设有人员净

化和物料净化设施,火灾发生后,扑救极为不利。洁净厂房同层外墙设通往洁

净区的消防救援口,可方便消防人员的进入及扑救。

6.3室内装修

6.3.1生产厂房的建筑围护结构和室内装修，应选用气密性良好,且在温度和湿

度变化时变形小、污染物浓度符合现行国家有关标准规定限值的材料。洁净

室（区）装饰材料及密封材料不得采用释放对室内各种产品品质有影响物质

的材料。

【条文说明】6.3.1材料在温度、湿度变化时易引起变形而导致缝隙泄漏或发

尘,不利于确保室内洁净环境。洁净室(区)内,某些产品的生产过程中可能发生

因所用材料释放至空气中的化学污染物对产品质量的影响,为此本条作了相

关的补充规定。

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6.3.2洁净室（区）内墙壁和顶棚宜采用轻质壁板构造，其表面，应平整、光

滑、不起尘、避免眩光，便于除尘，并减少凹凸面；洁净室地面应平整，耐

磨、易清洗，不易积聚静电，避免眩光，不开裂等。地面垫层应做防潮构造。

6.3.3洁净室（区）装修材料的燃烧性能应符合下列规定：

1顶棚、壁板及墙面材料的燃烧性能等级不应低于A级；

2地面、高架地板装修材料的燃烧性能等级不应低于B1级。

【条文说明】6.3.31洁净室（区）的顶棚、壁板及墙体为避免因室内或室

外一方发生火灾殃及另外一方，须规定其燃烧性能，即虽不能要求它与土建

式顶棚或隔墙具有同样耐火极限，至少也须要求它的燃烧性能同建筑物相一

致，即采用不燃烧体。

2本条对化合物半导体芯片厂房地面及高架地板装修材料燃烧性能做出不低

于B1级的规定，主要由于：①此类芯片厂房产品生产工艺对环境要求较高，

地面通常兼具不产尘及防静电等多重要求，目前国内外针对此类厂房主流的

地面材料多为环氧自流平及PVC等材料：②在此类洁净厂房内净化空调系统

混人新风前的回风气流中设置高灵敏度早期报警火灾探测器及其报警系统或

称空气采样式烟雾探测系统，这类探测系统是主动抽取环境中空气，只要空

气中有烟雾，就能及时报警，并在火灾形成前数小时，实现早期报警，生产

安全性较高，为本条规定的实施创造了有利条件。

6.3.4洁净室（区）内的挡烟垂壁应采用不易起尘材料，并应满足《建筑防烟

排烟系统技术标准》GB51251相关设计要求。

6.3.5生产厂房室内装修材料的选择应符合现行国家标准《建筑内部装修设计

防火规范》GB50222和《电子工业洁净厂房设计规范》GB50472的规定。

洁净室（区）顶棚、壁板及夹芯材料应为不燃烧体,且不得采用有机复合

材料。壁板的耐火极限不应低于0.4h，洁净生产区与上回风层之间的吊顶应

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采用不燃材料，疏散走道顶棚的耐火极限不应低于1.0h。

【条文说明】6.3.5洁净室的顶棚和壁板，为避免因室内或室外一方发生火灾

殃及另外一方，须规定其燃烧性能，即虽不能要求它与土建式顶棚或隔墙具

有同样耐火极限，至少也须要求它的燃烧性能同建筑物相一致，即采用不燃

烧体，且不得采用有机复合材料，以避免燃烧时产生窒息性气体、有害气体

等。根据实施中的实际需要，在条文中增加了对壁板的耐火极限规定。目前

国内外制造厂家生产的洁净室用金属壁板，大部分均能满足上述要求。洁净

室（区）顶棚以布置高效空气过滤器和灯具的吊顶格栅与洁净生产区相连，

且多为金属单板或铝蜂窝板，故而不再对其耐火极限另作要求。

6.3.6洁净室(区)不宜设置外窗，当设置外窗时，应采用双层固定式玻璃窗或

气密性不低于3级的外窗，同时应采取防结露及防晒措施。

【条文说明】6.3.6此条在原有《电子工程节能设计规范》GB50710相关条文

的基础上，对设置外窗补充了防晒设计要求，避免因阳光照射而产生局部热

点对洁净室（区）的不利影响。

6.4结构设计

6.4.1生产厂房与结构选型、选材及构造应符合下列规定：

1宜采用钢筋混凝土结构或钢-混凝土混合结构；

2工艺生产楼层宜采用钢筋混凝土结构或钢梁混凝土板组合结构；

3采用华夫板、开洞厚板、格构梁时，梁间距宜满足600mm的模数，

洞口直径宜为350mm，且洞口中心线宜对齐。

6.4.2生产厂房宜采用框架、框架–剪力墙结构。

6.4.3洁净生产区的楼层结构与支承屋面系统的主体结构间不宜设置结构缝。

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【条文说明】6.4.3最近十多年国内外的芯片厂房洁净生产区的楼层结构与支

承屋面系统的主体结构间不设置结构缝，如图6.4.3（a）所示；而不采用与厂

房主体结构分隔的独立洁净生产区，如图6.4.3（b）所示。

（a）（b）

图6.4.3厂房主体结构与洁净生产区示意图

6.4.4生产厂房洁净生产区内钢筋混凝土柱和梁的阳角处宜切角，切角边长宜

为15mm~20mm。

6.4.5生产厂房楼盖悬挂设备及管道时，其荷载应按实际负载确定，但不宜小

于0.5kN/m2。有洁净要求的房间吊顶荷载应按实际负载确定且不宜小于

1.5kN/m2。当设有管线综合支吊架时，应考虑管线综合支吊架集中荷载对结构

构件的影响。

6.4.6生产厂房楼层活荷载的计算、验算应符合下列要求：

1应满足工艺设备的要求；

2地面堆料荷载应按大面积密集堆料或局部堆料两种分布状况确定；

3设备搬入口和搬入通道应根据设备搬入时的最大荷载需求确定。

【条文说明】6.4.6有明确支承点的大面积密集堆料，当支承面的中心距不大

于0.8m，且各支承面积不小于0.09m2时，可按投影面积计算其单位面积的荷

载；当支承条件不符合本条第3款要求时，应根据支承面数量、间距及几何

形状，按现行国家标准《建筑地面设计规范》GB50037的有关规定进行荷载

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计算。

6.4.7生产厂房的屋面系统根据其开间和跨度大小可采用下列结构形式：

1现浇钢筋混凝土屋面；

2钢屋架、钢梁加钢楼承板的现浇钢筋混凝土屋面；

3有保温层的压型钢板轻型屋面。

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7微振动控制

7.1一般规定

7.1.1根据工艺生产需求和生产设备布置，厂房内微振动控制应满足相应的微

振动控制标准。

7.1.2微振动宜采用频域的恒带宽或恒比例带宽的振动位移、振动速度、振动

加速度或功率谱密度等表征。

【条文说明】7.1.2恒带宽为一种分析或带通滤波器的形式，其中带宽恒定与

中心频率无关，通常使用快速傅利叶转换FFT的分析方法；恒定比例带宽为

一种分析或带通滤波器的形式，其中带宽与中心频率成正比，通常采用三分

之一倍频程波段（每个倍频程有三个比例波段，波段频率宽度是波段中心频

率的23%）；功率谱以频率为函数的平方振幅（位移、速度、加速度），功率

谱密度为单位频率振幅（位移、速度、加速度）平方。

7.1.3微振动控制应包括竖向和水平方向的控制。

7.1.4同一个工艺生产楼层中，垂直方向的微振动控制区域应根据各精密设备

的微振动控制要求确定，水平方向的微振动控制区域应按全部设备中最严格

的微振动控制标准确定。

【条文说明】7.1.4工艺生产楼层一般放置几十台甚至上百台精密设备，同一

类的设备集中布置，每一类设备的微振动控制标准不一样，对于垂直方向的

微振动控制区域可以采用不同的微振动控制标准；由于楼板的刚度在水平方

向与竖向相比无穷大，各区域水平方向的振动基本一致，因此，水平方向的

微振动控制区域应按全部设备中最严格的微振动控制标准确定。

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7.2微振动控制标准

7.2.1工艺设备宜由设备制造厂商提供设备基础平台表面处的微振动频域的

评价方法、微振动控制标准及要求。微振动控制标准无法确定时，可参照本

规范附录B表B.0.2。

7.2.2工艺设备的基础平台表面振动幅值不宜超过相应微振动控制标准。

7.2.3光刻机的支承部位应满足厂商提供的光刻机设备动刚度要求。

【条文说明】7.3.3步进式光刻机等光刻设备含有定位机械装置，可使得晶圆

在光刻制程工序曝光时按照预定的位置安放，尽管光刻设备自身固有的定位

系统会产生内在振动，但晶圆每次定位后有静止允许的时间，在光刻制程工

序中通常是静止的，因此光刻制程中振动仅取决于周围的环境微振动。

近年来，步进扫描投影（或扫描光刻机）的新式光刻机，因线宽越来越

小，通过台架和光罩飞快的极限运行以提升光刻的处理量和解像能力。曝光

间的运动必须非常平稳。为了达到平稳的要求，在不同频率下，控制系统会

产生动态的定位力，这种动态的定位力需由支承光刻机设备的结构来抵抗。

因此，工艺设备制造商除提出环境的微振动控制要求外，还提出了结构动刚

度的要求。

7.3微振动控制设计

7.3.1微振动控制设计应考虑生产厂房的外部振源和内部振源引起的振动。

【条文说明】7.3.1生产厂房外部振源包括道路交通、轨道交通、风荷载、施

工等，内部振源包括人员行走、工艺生产设备振动、动力设备振动、管道振

动等。

7.3.2场地测点的间距应根据拟建生产厂房周边的振源情况确定，不宜大于

100m。各测点的频率或振幅差异显著，应缩小测试间距。

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7.3.3生产厂房柱子的布置间距宜符合600mm的模数，VC-A、VC-B微振动

控制标准区域的柱间距不宜大于12m；VC-C、VC-D微振动控制标准的区域

内柱距不宜大于7.2m。

【条文说明】7.3.3VC-A、VC-B、VC-C、VC-D见本规范附录B表B.0.2。

7.3.4结构底板板应采用现浇钢筋混凝土结构，厚度不宜小于300mm，并应与

主体结构连成整体。

7.3.5生产厂房结构底板下的新近填土应密实。

【条文说明】7.3.5新近的回填土如果不处理，造成以后沉降量会比较大，结

构底板下形成空穴，不仅不利于微振动控制，对整个主体结构的安全也不利。

7.3.6微振动控制应按下列步骤进行微振动测试及分析评估工作：

1场地环境振动测试及分析评估；

2工程主体结构封顶后，工艺生产楼层结构的动力特性测试及分析评估；

3辅助设备系统运行、工艺设备安装前，工艺生产楼层结构的微振动测试

及分析评估；

4工艺设备运行时基台的微振动测试及分析评估。

7.3.7辅助设备及其管道和风管应根据功率、设置位置、管径大小采取相应的

减振措施。

7.3.8有微振控制要求的设备基台应根据工艺楼层的微振控制标准、设备的技

术要求选择合适的结构方案。

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7.3.9基台的钢筋混凝土厚度不宜小于150mm。

7.3.10基台的结构部分与周边的架空地板及其支承钢梁之间应设置伸缩缝，

缝宽宜为5mm~10mm。

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8气体动力

8.1一般规定

8.1.1冷热源的设置应结合当地气候条件、能源结构及环保规定，经综合比较

后确定。

【条文说明】8.1.1工厂所在地区的气候、能源结构、环保规定是选择冷热源

设施所考虑的必需条件。热源优先选用工厂余热和城市、区域供热，符合国

家政策的鼓励范围。具有城市工业燃气供应的地区，可采用燃气锅炉、燃气

热水机组供热或燃气吸收式冷（热）水机组供冷供热。无区域供热及工业燃

气供应的地区，可采用燃油锅炉供热，电动压缩式冷水机组供冷和燃油吸收

式冷（热）水机组供冷、供热。

8.1.2大宗气体供应系统的设置，应根据用气量及项目所在地气体资源状况确

定。

8.1.3干燥压缩空气系统应根据生产工艺要求、供气量和气体品质等因素确定。

【条文说明】8.1.3干燥压缩空气系统的设计还应考虑压缩空气系统的损耗。

8.1.4工艺真空系统应按生产工艺要求及系统损耗量确定。

8.1.5特种气体采用外购供应，在工厂内设置储存、供应系统。

【条文说明】8.1.5从目前化合物半导体芯片工厂特种气体使用的具体情况看，

特种气体多采用外购钢瓶气体、液态气体，在工厂内设置储存、分配系统。

8.2冷热源

8.2.1冷热源宜集中设置，供应应连续可靠。

【条文说明】8.2.1考虑管理、操作、维修的方便性，冷、热源设备一般采用

集中设置的方式，如在工厂建立锅炉房、冷冻站等冷、热源供应设施。

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8.2.2系统应设置节能措施，可采用热回收设计满足同时供冷及供热；在气候

适宜地区，可采用免费制冷作为冷源，采用热泵作为热源。

【条文说明】8.2.2热回收冷水机组具有较高的能效比，结合化合物半导体芯

片工厂生产一般存在同时需要供冷及供热的工况，可采用热回收型冷水机组，

满足同时供冷及供热。在我国部分地区冬季或春、秋过渡季节，室外干球温

度较低，冷却塔可以制备温度较低的冷却水，一般可满足工艺冷却水系统及

空调系统干盘管等的使用需求。冷却塔制备相同冷量的耗电量远低于冷冻机

的耗电量。

8.2.3在满足用水温度的前提下，应加大冷热水供回水温差、提高冷水机组出

水温度。

【条文说明】8.2.3加大冷热水供回水温差、可以减少水泵的耗电量；提高冷

水机组出水温度，可以提高冷冻机的能效比。

8.2.4当设置锅炉房时，锅炉的排放应符合现行国家标准《锅炉大气污染物排

放标准》GB13271的有关规定，同时还应满足当地大气污染物排放要求。

8.3大宗气体

8.3.1大宗气体供应系统可设置在工厂内或临近厂区位置，采用现场制气或外

运液态、气态气体供应。

【条文说明】8.3.1大宗气体供应系统宜设置在工厂内或邻近处设置制气装置

是为了便于气体输送，外购液态气储罐或瓶装气体是目前许多半导体芯片工

厂的实际状况。

8.3.2大宗气体纯化装置应根据气源品质和生产工艺的要求设置，纯化间的设

置应满足介质的火灾危险要求和防泄爆要求。

【条文说明】8.3.2氢气纯化间的火灾危险性应按甲类确定，且纯化间应靠外

墙设置，并应设置防爆泄压设施。氧气纯化间的火灾危险性应按乙类确定。

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非氢活化的惰性气体纯化间的火灾危险性应按戊类确定。

8.3.3气体管道和阀门的选材应满足输送气体的品质要求，氢气、氧气的引入

管道上应设置紧急切断阀，并应设置导除静电的接地设施。

【条文说明】8.3.3大宗气体管道和阀门的选择与输送气体品质的要求关联度

较大，应根据气体的纯度确定管道材料和阀门类型，通常气体管道阀门、附

件的材质宜与相连接的管道材质一致。氢气、氧气的引入管道设置自动切断

阀是安全设计的要求，设置静电泄放的接地设施为了防止静电产生。

8.4干燥压缩空气

8.4.1空压机应根据工艺用气量的需求配置；后处理设备的选型，应根据用气

对含水量、油分、微粒粒径及数量的要求确定。

【条文说明】8.4.1干燥压缩空气应考虑供气量、供气品质和压缩空气系统的

损耗。根据化合物半导体芯片工厂生产工艺对压缩空气的要求，一般情况下

应选用无油润滑空气压缩机。

8.4.2干燥压缩空气露点低于-40℃时，宜采用不锈钢管。当压缩空气露点低于

-70℃时，宜采用内壁抛光不锈钢管道。

8.5工艺真空

8.5.1工艺真空泵房，应靠近使用点设置，当输送距离过长时，宜在生产厂房

内设置多个真空泵房。

【条文说明】8.5.1根据工艺真空系统的特点，工艺真空设备应尽可能靠近工

艺设备，在生产厂房内如果输送距离过长时，可设置多个真空泵房以减小输

送距离。

8.5.2工艺真空系统的管道材料宜选用不锈钢管道或厚壁聚氯乙烯管道。

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8.6特种气体

8.6.1生产厂房内的特种气体，应根据气体的危险性质和气体体积设置独立的

特气房间。

【条文说明】8.6.1特种气体站房的生产的火灾危险性类别应符合现行国家标

准《建筑设计防火规范》GB50016的有关规定。生产厂房内的特种气体间根

据气体性质宜分为易燃性气体间、毒性（腐蚀性）气体间、惰性（氧化性）

气体间、剧毒性气体间等。

8.6.2自燃性、易燃性、腐蚀性、或毒性特种气体钢瓶，应设置在具有连续机

械排风的特种气体柜内；洁净室内的上述气体阀门及非焊接接口，应设置在

具有连续机械排风的阀门箱内。

【条文说明】8.6.2从安全角度考虑，规定自燃性、易燃性、腐蚀性、毒性气

瓶设置在具有连续机械排风的特种气体柜内，以及气体阀门和非焊接接口设

置在具有连续机械排风的阀门箱内，阀门箱的设置是为了把泄露点放置在封

闭的装置内，防止外泄。

8.6.3特种气体系统下列区域应设置气体探测装置。

1.特种气体设备间。

2.自燃性、易燃性、腐蚀性、毒性气瓶柜和阀门箱的排风口处。

3.其它可能发生泄漏的区域。

8.6.4危险性特种气体的设备排风系统、气体侦测系统、气体控制系统，均应

设置不间断电源。

【条文说明】8.6.4自燃性、可燃性、腐蚀性、毒性的特种气体的设备排风系

统、气体侦测系统、气体控制系统设置不间断电源是为了防止电源故障时，

保证系统及操作人员的安全。

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8.6.5低蒸汽压力特种气体设备宜靠近使用设备布置。

【条文说明】8.6.5考虑低蒸汽压力特种气体的蒸汽压力较低，从气瓶柜至工

艺设备的输送管道距离应尽可能短，规定这类气体供应设备宜靠近工艺设备。

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9供暖、通风、空调调节与净化

9.1一般规定

9.1.1供暖、通风、空调与空气净化系统的设计应满足生产工艺对生产环境的

要求。

9.1.2有下列情况之一者，净化空调系统宜分开设置：

1生产过程中散发的物质对其他工序、设备交叉污染，对产品质量或操

作人员健康、安全有影响；

2对温、湿度控制要求差别大；

3净化空调系统与一般空调系统。

【条文说明】9.1.2化合物半导体芯片工厂净化空调系统的划分原则。第1款

是为防止交叉污染，确保产品质量和保护人员健康以及安全运行作出的规定。

第2款是为了方便运行管理、减少能量消耗作出的规定。第3款是为了方便

运行管理、减少设备投资和方便安装调试等作出的规定。

9.2供暖

9.2.1空气洁净度等级严于8级的洁净室不得采用散热器采暖。

【条文说明】9.2.1本条规定是为防止散热器引发污染影响洁净室。

9.2.2非洁净区供暖系统的设置应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空

气调节设计规范》GB50019的有关规定。

9.3通风与废气处理

9.3.1化合物半导体芯片工厂通风系统和事故通风系统的设计应符合现行国

家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019的有关规定。其

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废气处理系统的设计应符合现行国家标准《电子工业废气处理工程设计标准》

GB51401的相关规定。

9.3.2排除氢气与空气混合物时，建筑物全面排风系统室内吸风口的布置应符

合下列规定：

1吸风口上缘至顶棚平面或屋顶的距离不应大于0.1m；

2因建筑构造形成的有爆炸危险气体易聚集处应设置导流设施。

【条文说明】9.3.2本条规定了排除氢气爆炸危险气体时，全面排风系统排风

口的布置要求。氢气比空气轻且具有爆炸性，如果氢气散发到房间内，会聚

集在顶棚内，当达到一定浓度氢气会发生爆炸。因此排风口应贴近顶棚，并

且在结构梁上设置联通管进行导流排气。

9.3.3事故排风的排风口应符合下列规定：

1不应布置在人员经常停留或经常通行的地点；

2排风口与机械送风系统的进风口的水平距离不应小于20m，当水平距

离不足20m时，排风口应高于进风口，并不得小于6m；

3当排气中含有可燃气体时，事故通风